스스로 작업하는 자율 로봇 굴착기

(Credit: ETH Zurich)

취리히 연방 공과 대학 (ETH Zurich)의 연구팀이 상용화된 굴착기 (excavator)인 멘지 무크 (Menzi Muck) M545를 스스로 작업하는 로봇으로 만들었습니다. HEAP (Hydraulic Excavator for an Autonomous Purpose)이라고 명명된 이 굴착기 로봇은 라이다와 각종 센서, 그리고 GNSS 시스템을 이용해 자율 주행차처럼 주변 환경을 인지하고 작업을 스스로 수행하는 컨트롤 모듈을 지니고 있습니다.

(동영상)

HEAP은 매우 정교한 머신 비전 시스템과 알고리즘을 지니고 있어 바위처럼 불규칙한 물건을 이용해서도 벽을 쌓을 수 있습니다. 연구팀은 이 12톤 굴착기를 이용해서 큰 바위를 모타르나 시멘트 없이 알맞게 쌓아 높이 6m, 길이 65m의 벽을 쌓는 작업을 자율적으로 시행하게 했습니다. HEAP은 3D 스캐너를 통해 바위의 형태를 정확히 파악하고 레고 맞추듯이 정확히 끼워 넣어 무너지지 않는 바위 벽을 혼자 만들어 냈습니다.

연구팀에 따르면 HEAP의 장점은 인건비를 절약하는 것만이 아니라 에너지를 절약하는 데도 있습니다. 쓸데 없는 움직임 없이 정확히 알고리즘을 통해 최단 경로로 최소의 움직임만을 하기 때문에 내연 기관을 사용하는 경우에도 이산화탄소 배출량을 최소로 줄일 수 있습니다.

HEAP은 건설 현장에서 자율 작업 로봇 중장비를 보게 되는 날이 생각보다 멀지 않을 수 있다는 점을 보여주고 있습니다. 물론 연구 단계로 지금 당장에 상용화되지는 않겠지만, 건설 현장에도 로봇이 활약하는 날이 언젠가는 오게 될 것으로 생각합니다.

참고

https://newatlas.com/robotics/heap-autonomous-robotic-excavator-stone-wall/

https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.abp9758

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